앞선 슬라이드에서 하나의 단단한 상한이 정해졌습니다. 주어진 복제 정확도 q̄ₘ와 선택적 이점 σₘ에 대해, 다음보다 짧은 서열만이 vₘₐₓ 안정적인 정보로 유지될 수 있습니다. 이 상한은 단순한 기술적 각주가 아니라, 여러 초기 촉매 기능들이 어떻게 하나의 진화하는 시스템으로 통합될 수 있는지를 결정하는 핵심 요소입니다.

라이게이션의 막다른 길. 가장 손쉬운 방법은 필요한 기능들을 말단에서 말단으로 이어 붙여 하나의 복제 단위로 만드는 것입니다. 그러나 라이게이션은 임계 관계 자체에 의해 배제됩니다. 융합된 가닥은 길이가 대략 각 부분의 합과 같아지지만, 시스템의 복제 정확도는 그대로이므로, 합쳐진 서열은 vₘₐₓ를 초과하게 되고 그 마스터 서열은 주변의 돌연변이 분포 속으로 비국소화됩니다. 합쳐진 게놈은 자신이 보호하려고 만들어진 정보를 정확히 파괴하게 됩니다.

통합이 반드시 보존해야 하는 것

두 번째 조건은 간과하기 쉽습니다. 참여하는 모든 단위는 다음을 유지해야 합니다: 자신의 돌연변이체에 대한 경쟁력. 선택은 특정 정보가 돌연변이 구름 속으로 흘러 들어가는 것을 막는 유일한 과정입니다. 만약 한 단위가 여러 기능에 걸쳐 적합도가 평균화되는 더 큰 실체 안에 묻혀 있다면, 그 자체의 서열은 더 이상 선택 압력 아래 있지 않게 되고 정보는 소실됩니다. 따라서 통합은 구조적이기보다 기능적이어야 하며, 각 단위의 개별적 선택적 이점을 희석시키지 않고 단위들을 결합해야 합니다.

최소 해법으로서의 초순환체

하나의 초순환체 는 닫힌 촉매 고리입니다. 각 복제자는 다음 복제자의 복제를 촉진합니다. I₁ → I₂ → I₃ → I₄ → I₁, 그리고 이 촉진 작용은 출발점으로 되돌아옵니다. 이로부터 세 가지 결과가 따릅니다:

• 정보가 분산된 상태로 유지됩니다. 각 기능은 짧은 분자에 의해 전달되므로, 어떤 단일 단위도 오류 임계값을 초과할 필요가 없습니다.
• 경쟁적 정체성이 유지됩니다. 모든 단위는 자신의 복제와 자신의 돌연변이 구름에 대한 선택 압력을 유지하므로, 그 특정 정보는 여전히 유지되고 개선될 수 있습니다.
• 선택의 수준이 이동합니다. 복제되고 선택 가능한 실체는 전체로서의 고리, 즉 어떤 단일 분자도 모든 기능을 담당하지 않으면서 여러 기능을 동시에 수행하는 하나의 통합된 시스템입니다.

제안된 통합을 평가하는 기준

어떤 메커니즘이 제안되더라도, 그것이 작동할 수 있는지는 세 가지 조건으로 결정됩니다. 모든 단위는 오류 임계값이 정한 최대 안정 길이 이하로 유지되어야 하고, 모든 단위는 자신의 돌연변이체에 대한 선택적 이점을 유지해야 하며, 결합은 닫혀 있고 순환적이어야 합니다. 즉, 결합된 집합이 하나의 통합된 단위로서 스스로를 복제해야 합니다. 라이게이션은 첫 번째 조건에서 실패합니다. 느슨한 비촉매적 공존은 세 번째 조건에서 실패합니다. 단지 하나의 구획을 공유할 뿐인 독립적인 복제자들은 하나의 통합된 시스템으로 복제되지 않습니다.

이 해법이 이야기의 끝이 아닌 이유

초순환적 조직화는 통합 문제를 해결하지만, 새로운 취약점을 만들어냅니다. 고리가 자신의 구성원을 촉매적으로 지원하기 때문에, 지원을 받아들이면서도 되돌려주지 않는 복제자, 즉 내부 기생체가 확산되어 고리를 침식할 수 있습니다. 이는 메커니즘의 후대 한계일 뿐, 메커니즘 자체를 반대하는 논거는 아닙니다. 요구되는 것은 통합이 순환적이고 통제된 상태로 유지되어야 한다는 것이지, 처음부터 기생체에 면역이어야 한다는 것이 아닙니다.